文档介绍：微波加热系统设计及谐振腔内电磁场分布研究中国石油大学硕士研究生学位论文华东指导教师:检测技术与自动化装置自动化装置与智能控制系统宋燎原昵牍ぱ妒垦学科专业:培养方向:硕士生:王平淌论文完成日期:年
微波加热系统设计及谐振腔内电磁场分布研究摘要宋燎原觳饧际跤胱远爸指导老师:王平淌微波加热是通过微波渗透到材料内部并使其产生体积升温的一种加热方法。具有加热速度快,效率高,加热系统容易控制的特点,尤其适合固体加热。但由于强电磁场的存在,微波场中温度的测量和控制是微波应用领域的一个技术难题,微波加热的均匀性也是微波应用中的重要研究课题。本文完成了以凌阳单片机为控制核心的微波加热控制系统的软硬件设计。采用了数字鹘冢凳┪露缺栈房刂疲佣V微波功率在一定的范围内连续可调,使整个系统在设定的温度下工作。采用改进的热电偶对微波谐振腔内的温度进行测量,提高了测温元件的抗电磁干扰性能。首次采用以全周波为最小调节量的波序控制的过零调功电路对微波源进行控制,最大限度的减小对公用电网的污染。微波加热的均匀性取决于微波谐振腔内电场分布的均匀性。本文用有限元分析软件钊胙芯苛瞬煌男痴衲J健⒉煌慕橹侍匦浴不同的腔体形状对微波单模谐振腔内电场分布的影响,得出如下结论:痴衲J奖萒谐振模式谐振腔内的电场分布更均匀,更容易实现对被加热物体的均匀加热;随介电常数增大,电场强度的不均匀度增大;与球形、圆柱形谐振腔相比,矩形谐振腔更适合本微波加热系统。在理论分析的基础上完成了本系统微波谐振腔的设计。关键词:微波加热,温度控制,谐振腔,电磁场分布Ⅱ
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州年月专关于论文使用授权的说明知胡年仑日独创性声明C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中国石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作签名:本人完全了解中国石油大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件及电子版,允许论文被查阅和借阅;学段保存论文。的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手日
第虑把课题来源能源、环境、发展是当今世界的三大主题。自世纪年代出现能源危机及大量的能源消耗导致的环境污染和温室效应以来,人们一直在研究节能技术、商效能源、可再生环保型能源,低温辐射电采暖作为一种新型环保采暖技术再次得到人们的关注【。低温辐射电采暖与传统采暖方式相比较,具有节省土地、水及人力资源,运行安全可靠,基本无需维护,计量准确,温度可调节,健康舒适,节约室内空间等优点,同时可解决供暖及物业管理部门最头疼的供瑷费牧缴难的闯题。胜利油田电力科技责任有限公司研制的用于电采暖的“微波加热相变蓄热装置”的总体设计方案如图所示。本系统采用相变材料做换热介质。相变材料在其物相变化过程中,可以吸收环境的热量,并在需要时向环境放出热量,从而达到控制周围环境温度的目的。利用相变材料的相变潜热进行能量的贮存和应用。相变换热的原理是通过介质相交传递热量,打破了以水为介质的传统传热方式,能以较小的受热面输入热量而以较大的散热面输出热量。相变取暖系统通过系统内介质的相变潜热传递热量,无需泵,传输的距离可以从几米到几百米。具有启动快、传输热量大、热效率高等特点,非常适中国石油大学6硕士论文图微波加热装置的总体结构图
微波加热技术的国内外研究现状微波加热特点合家用冬季取暖本系统采用的加热源是微波源。磁控管是产生微波的核心部件,它的作用是把电源提供的直流商压电能转变为微波能。波导管把微波传输至微波加热器次⒉ㄐ痴袂,同液相交材料在谐振腔中被加热,液体相交材料的相交潜热由散热器散发到室内。本课题的研究目标:为“微波加热相变蓄热装置”设计可靠的温度控制系统并对微波谐振腔内电磁场分布进行研究。微波技术问世于世纪年代,最初是由于战争的需要。自年第一次发现微波可以用来对物质加热以来,微波热效应研究得到广泛开展,近代又将它扩展为一种新能源,用于工农业生产和居民生活中从国外发达国家的情况看,微波加热已成为一个较通用的加热手段,广泛应用于工业领域。近年来,取得了大量研究成果。仍年用微波加热进行醋化、水解、氧化以来,微波在有机化学的十几类合成反应中取得了很大成功。该法的主要优点在于大大提高了效率、缩短了反应时间。如在醋化反应中,使用微波加热与普通加热方法相比,反应速度要增加丁炔捎玫湍芏鹊奈⒉ǚ洌梢远晕鬯中吸附在粒状活性炭表面的有机毒物三氯乙烯、二甲苯以及碳氢化合物等进行消解,其最终分解率达到ィ砗蟮乃食て诒3治榷ā瓤7⒘撕陀倌嗟耐延图际酢8梦⒉ㄍ延